文档介绍：大学物理仿真实验
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大学物理仿真实验
钢丝杨氏模量测定
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实验日期： 年 月 日
实验名称：钢丝杨氏模量测定
实验目的：
1．测量钢丝杨氏模量；
2．掌握利用光杠杆测定微小形变的方法；
3．采用逐差法和作图法得出测量结果，掌握这两种数据处理的方法。
三、 实验仪器：
支架和金属钢丝，光杠杆，镜尺组
实验原理：
在胡克定律成立的范围内，应力和应变之比是一个常数，即
E=(F/S)/( △L/L)=FL/S△L（1）
E被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。某种材料发生一定应变所需要的力大，该材料的杨氏模量也就大。杨氏模量的大小标志了材料的刚性。
通过式（1），在样品截面积S上的作用应力为F，测量引起的相对伸长量ΔL/L，即可计算出材料的杨氏模量E。因一般伸长量ΔL很小，故常采用光学放大法，将其放大，如用光杠杆测量ΔL。光杠杆是一
划板刻线（叉丝）清晰，用手轮（5）调焦，使标尺像清晰。
2．            测量
（1）    砝码托的质量为m0，记录望远镜中标尺的读数r0作为钢丝的起始长度。
（2）    在砝码托上逐次加500g砝码（可加到3500g），观察每增加500g时望远镜中标尺上的读数ri，然后再将砝码逐次减去，记下对应的读数r’i，取两组对应数据的平均值 。
（3）    用米尺测量金属丝的长度L和平面镜与标尺之间的距离D，以及光杠杆的臂长 。
数据处理
数据记录
发码数
标尺读数
逐差
加砝码
减砝码
标尺读数
1
N1
2
N2
3
N3
4
平均值
5
6
7
l=,D=,L=,d=
计算杨氏模量 E=2DLF/(Slb)
E=*10E12
注意事项
（1）调节平台的高低，使管制器顶部与平台的上表面共面。调节时用手小心托住平台防止光杠杆倾跌。调节光杠杆的臂长，并使光杠杆镜面法线与望远镜在同一水平面上。
（2）调节支架底脚螺丝使仪器平正，以水平仪上的水平泡居中为准。
（3）调整望远镜及标尺的位置、首先沿镜简的轴线方向，通过准星，观察反射镜内是否有标尺的象，如果看不到标尺象，则可左右移动望远镜底座，或松开手轮，调整望远镜，直至反射镜内出现标尺的象为止。
（4）测量钢丝长度，应注意两端点的位置，上端起于夹钢丝的两个半圆柱的下表面，下端止于管制器的下表面。